目前，基于能源和環(huán)保的需要，社會對汽車的要求越來越趨向于高性能、低能耗、低污染。有兩種方式。一種是改進(jìn)電源系統(tǒng)；另一個是減輕汽車的重量，即汽車的重量。鋁合金是汽車發(fā)動機(jī)中應(yīng)用廣泛的輕金屬，因為鋁合金具有重量輕、耐腐蝕性好等優(yōu)良性能，完全滿足發(fā)動機(jī)活塞、鋁合金缸體、缸蓋在惡劣環(huán)境下工作的要求。那么，下面我們就來了解一下鋁合金缸體壓鑄工藝。

　　汽車鋁合金缸體發(fā)動機(jī)鑄件，如氣缸體、氣缸蓋、蓋、鏈輪殼、油底殼等，多為形狀復(fù)雜、結(jié)構(gòu)多變、尺寸精密、密度高的鑄件。由于高標(biāo)準(zhǔn)和高成品率的要求，這對鋁合金鑄造工藝和質(zhì)量保證提出了挑戰(zhàn)。

　　鋁合金缸體：

　　合金壓鑄筒尺寸為351mm334mm269mm，壁厚為（40.4）mm，毛坯質(zhì)量為18.9kg，硬度（HB）為90110。高磷采用蠕墨鑄鐵缸套，硬度（HB）220~290，壁厚4.4mm，經(jīng)橫梁磨削后壁厚2.8mm。缸體結(jié)構(gòu)包括缸筒、水套、高壓油道、曲軸箱、主軸承座等。

　　鋁合金缸體壓鑄工藝及質(zhì)量控制

　　1、鋁合金熔煉設(shè)備及工藝

　　熔化采用LPG燃?xì)鉅t，具有加料、熔化、保溫功能。熔煉速度為3.5t/h，保溫爐容量為10t。為節(jié)約能源，目前多采用鋁合金液直送工藝，即鋁合金供應(yīng)商在工廠內(nèi)熔化鋁合金液，將合金液直接送至壓鑄的保溫爐作坊。鋁合金錠與爐料比為4:6；直讀光譜儀檢測爐前合金液成分；精煉除渣后，出入轉(zhuǎn)包；中轉(zhuǎn)包采用氮?dú)猓?9.99％）+旋轉(zhuǎn)脫氣裝置進(jìn)行脫氣處理，可以凈化合金液內(nèi)部的殘余氣體和殘留物；通過含氣量檢測裝置評價脫氣效果，密度指標(biāo)=（1-真空/常壓）100，控制標(biāo)準(zhǔn)1。

　　2、壓鑄模具及澆注系統(tǒng)設(shè)計模具采用六面抽芯結(jié)構(gòu)，主要由定模部分、動模部分、成型部分、澆注系統(tǒng)、抽芯機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)、加熱保溫裝置、定位導(dǎo)向系統(tǒng)。壓鑄模具材質(zhì)為3Cr2W8V和H13鋼，芯棒可采用鈦合金或高溫合金。經(jīng)過熱處理，其硬度（HRC）可達(dá)45以上。表面氮化處理后，壓鑄模具壽命可達(dá)10萬次以上。

　　3、圓柱壓鑄件的澆注系統(tǒng)一般有兩種形式：單面澆注系統(tǒng)和雙面澆注系統(tǒng)。單面澆注系統(tǒng)一般用于小型氣缸，雙面澆注系統(tǒng)一般用于大型氣缸。通過模流分析軟件進(jìn)行充型和凝固模擬，優(yōu)化澆注工藝布局。圖2為單面澆注工藝，圖3為雙面澆注工藝。

　　鋁合金缸體壓鑄機(jī)及壓鑄工藝

　　為了獲得高質(zhì)量的壓鑄件，溫度、速度、壓力、時間等關(guān)鍵工藝參數(shù)滿足壓鑄件生產(chǎn)的需要。

　　1、溫度控制

　　澆注溫度控制在640~680。澆注溫度過高，收縮大，鑄件容易產(chǎn)生裂紋、晶粒粗大、粘模；澆注溫度過低，容易產(chǎn)生冷隔、表面花紋、澆注不足等缺陷。澆注時應(yīng)保證及時清理保溫爐內(nèi)鋁合金液表面的氧化層，否則可能造成氧化夾雜缺陷。

　　2、壓鑄模具在使用前應(yīng)預(yù)熱到一定溫度。在連續(xù)生產(chǎn)中，壓鑄模具的溫度有升高的趨勢。過高的溫度不僅會使液態(tài)金屬粘在模具上，還會使鑄件冷卻緩慢，使晶粒變粗，噴出變形。

　　3、6臺模溫加熱器對鋁合金筒模進(jìn)行加熱，所有型芯和鑲件均采用冷卻水，使模具工作溫度控制在180-200范圍內(nèi)。2.3.2速度和壓力控制氣缸壓鑄件的質(zhì)量對注射工藝參數(shù)的變化非常敏感。由于鋁合金缸體尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、壁厚差異大，采用28000kN壓鑄機(jī)，慢射速度設(shè)定在0.2m/s左右，慢射行程為400mm，快速注射速度為5.5m/s，壓力保持在45MPa左右。